必修 ：认识基因中图
高中生物必修二知识梳理
高中生物必修二《遗传与进化》知识导图：人类是怎样认识基因的存在的？遗传因子的发现基因在哪里？基因与染色体的关系基因是什么？基因的本质基因是怎样行使功能的？基因的表达基因在传递过程中怎样变化？基因突变与其他变异人类如何利用生物的基因？从杂交育种到基因工程生物进化历程中基因频率是如何变化的？现代生物进化理论主线一：遗传的细胞基础（减数分裂与受精作用、有丝分裂与减数分裂的综合）与分子基础（人类对遗传物质的探索历程、DNA的结构与复制、基因的表达）主线二：基因的传递规律（基因的分离定律、基因的自由组合定律、伴性遗传与人类遗传病）主线三：变异、育种与进化（基因突变、基因重组、染色体变异与育种、生物进化）第一章遗传因子的发现一、孟德尔简介：发现生物遗传规律二、孟德尔杂交实验（一）1956----1864------18721．选材：豌豆自花传粉、闭花受粉纯种相对性状稳定且易区分真实遗传2．过程：人工异花传粉——————一对相对性状的1）步骤：①去雄：出去未成熟的群不雌蕊②套袋隔离：套上纸袋，防止外来花粉干扰③人工授粉：雌蕊成熟时将另一植株花粉洒在去雄的雌蕊柱头上④再套袋隔离：保证杂交种子是人工授粉后所结2）遗传图解：正交P（亲本）互交反交F1（子一代）杂合子F2（子二代）分离比为3：13．验证测交F1是否产生两种比例为1：1的配子4．分离定律在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
三、孟德尔杂交实验（二）1． 黄圆 YYRR X 绿皱yyrr 黄圆YyRr黄圆Y_R_ ：黄皱Y_rr ：绿圆yyR_ ：绿皱yyrr 9 ： 3 ： 3 ： 12. 在F 2 代中：4 种表现型： 两种亲本型：黄圆9/16 绿皱1/16 两种重组型：黄皱3/16 绿皱3/169种基因型： 纯合子 YYRR yyrr YYrr yyRR 共4种×1/16 半纯半杂 YYRr yyRr YyRR Yyrr 共4种×2/16 完全杂合子 YyRr 共1种×4/163．自由组合定律控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
基因突变与基因重组-高一生物课件(人教版2019必修2)
(3)意义： ①有性生殖过程中基因重组使产生的配子种类多样化，进而产生基因 组合多样化的子代，有利于物种在一个无法预测的环境中生存 ②基因重组也是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义
与社会联系
我国是最早养殖和培育金鱼的国 家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲 养过程中，野生鲫鱼产生基因突变， 人们选择喜欢的品种培养，并进行 人工杂交。正是因为基因突变、基 因重组以及人工选择，才会出现色 彩斑斓、形态各异的金鱼，极大地 丰富人们的生活。
(1)bZIP73基因的1个核苷酸的差异是由基因突变导致的 （√） (2)bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由基因重组导致的（×） (3)基因的碱基序列改变，一定会导致表达的蛋白质失去活性（×）
练习与应用
二、拓展应用 镰状细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。具有一个镰状细胞贫 血突变基因的个体（即杂合子）在氧含量正常的情况下，并不表现出镰状 细胞贫血的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟 疾具有较强的抵抗力。 （1）这些地区具有镰状细胞贫血突变基因的人占总人口的比例较其他地 区的高，为什么？
G TG C AC
GUG
②根本病因： 编码血红蛋白的基因的 碱基对发生替换
蛋白质
谷氨酸 正常
性状 两面凹的圆饼状
缬氨酸 异常
镰刀状
飓风起于青萍之末
思考 讨论 分析镰状细胞贫血形成的原因
DNA分子中的碱基对发生变化
思考2： 如果这个基因发生碱基的增添或缺失 ，氨基酸序列是否也会改变？ 从而引起性状的改变呢？
2. 健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？
存在
抑癌基因Ⅰ突变 原癌基因突变 抑癌基因Ⅱ突变 抑癌基因Ⅲ突变
高中生物必修2课件：4-2 基因对性状的控制
(6)已知D基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多 肽中含 “—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基
酸序列。(脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG； 谷氨酸的是：GAA、GAG；赖氨酸的是：AAA、AAG；甘 氨酸的是：GGU、GGC、GGA、GGG。)
(五)技能训练 1．提示：翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在 基因指导下合成的，酶的活性受温度、pH等条件的影响。 2．基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到 环境的影响。
课前预习导学
自 主 预 习
一、中心法则的提出和发展 1．中心法则的提出 (1)提出者：________。 (2)内容 ①DNA复制：遗传信息从DNA流向________。 ②DNA转录：遗传信息从DNA流向________。 ③RNA翻译：遗传信息从RNA流向____________。
1．生物遗传信息流动表示为：
2．逆转录和RNA复制只发生在某些病毒中。
3．基因控制生物性状的两条途径： (1)通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体 的性状。 (2)通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 4．一个基因可能影响多种性状，一种性状也可能由多 个基因控制。 5．线粒体DNA和叶绿体DNA也能进行复制、转录和翻 译，并控制生物的性状。
A．解旋酶解旋 C．模板链
[答案]
[解析]
A
DNA的复制和转录过程中都有解旋酶的参与。
知识点2
基因、蛋白质与性状的关系
要 点 归 纳
1.DNA、基因、蛋白质、性状之间的关系
点拨：性状是指生物的形态或生理特性，是遗传和环境 相互作用的结果，主要由蛋白质体现，生物的遗传性状受基 因控制。
2．基因控制生物性状的两种方式 (1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生 物体的性状。
基因表达与性状的关系 高一生物课件(人教版2019必修2)
C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶 等对DNA部分区域的识别和结合 D.胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子 中都可以与鸟嘌呤配对
5.黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的 F1(Aa)不同个体出现不同体色。研究表明，不 同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因 上核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化(如 图)现象出现甲基化不影响基因DNA复制。有关
基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。 细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都 是受到调控的。
细胞分化的实质是 基因选择性表达的 结果，表观遗传能 够使生物体在基因 的碱基列不变的情 况下，发生可遗传 的性状改变。
(1)一个性状受多个基因控制 人的身高、血压、智力、 长相、记忆力、性格、 自尊、对社会的态度等
4.在一个蜂群中，少数幼虫直取食蜂王浆而发育成蜂王而 大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNM3蛋白是 DNMT3基因表达的-种DNA甲基化转移酶，能使DNA其他区域 添加甲基基团(如下图所示)。敲除DNM3基因后蜜蜂幼虫将 发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙
A 述错误的是( )
的DNA序列，致编码淀
编码淀粉分支酶的基因
粉分支酶的基因异常
淀粉分支酶正常合成
合成为淀粉
淀粉含量高，有效保 水，豌豆显得圆鼓鼓
基因型 酶
代谢 过程
表现型
淀粉分支酶不 能正常合成
不能合成为淀粉
淀粉含量低的豌豆 因失水而显得皱缩
例二：白化病
控制酪氨酸酶的基因异常
酪氨酸酶不能合成
4.2 基因表达与性状的关系-高一生物下学期课件(人教版2019必修2)
控制
基
酶的合成
因 控制 蛋白质结构
细胞代谢 间接 性 状
直接
不改变
表观遗传
改变
表型=基因+环境
四、基因与性状的关系
⬆ 思维训练
遗传学家曾做过这样的实验：果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将刚孵化 的残翅果蝇幼虫放在31℃的环境中培养，得到了一些翅长接近正常的果蝇成 虫，这些翅长接近正常的果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。
科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这 三种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下：
检测的3种 卵清蛋白基因、珠蛋白 卵清蛋白 珠蛋白 胰岛素
细胞
基因、胰岛素基因
mRNA
mRNA
mRNA
输卵管细胞 红细胞
胰岛细胞
+++ +++ +++
+
-
-
-
+
-
-
-
+
说明：“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。
F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能够表达， 表现为显性；植株B的Lcyc基因由于部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制， 表现为隐性。因此，同时含有这两个基因的F1中，F1的花与植株A的相似。F1自 交后，F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的部分 碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因此，这部分植株的花与植株B的相似。
请针对高温培养残翅果蝇幼虫得到翅长接近正常的果蝇成虫的原因提出假 说，进行解释。
①果蝇翅的发育是经过酶催化的反应
复习第22讲认识基因-长丰高级中学
RNA聚合酶识别调控序列中的结合位点→与结合位点结合→开始转录→RNA聚合酶沿DNA分子移动，并以DNA分子的一条链为模板合成RNA→转录完毕后，RNA链释放出来→RNA聚合酶从DNA模板链上脱落
3.真核细胞的基因结构
大小：真核生物基因比原核生物的大许多
结构：由编码区和非编码区两部分（真核细胞的基因结构要比原核细胞的基因结构复杂）
解析：考察的是吉亚尼的结构，对于基因来说真核生物和原核生物是不相同的，真核生物基因上含有内含子和外显子。
板书
设计
一、基因概念的提出
二、基因概念的延伸
三、真核生物和原核生物的基因
四、基生物遗传物质存在的地方，在高考中考察的比较少，但是是理解生物进化、变异的基础，考察的时候是理解其他知识的基础，单独考察的时候比较少，主要考察就是基因的结构，主要是以选择题的形式呈现。
（1）此图所示果蝇的性别是什么？细胞中有
几条染色体？其中性染色体和常染色体分别是哪些？
（2）此果蝇的基因型是什么？如果此图表示果蝇的一个精原细胞，则减数分裂该精原细胞产生的配子的基因型有几种？该果蝇可产生哪几种基因型的配子？在产生配子时，遵循的遗传规律有哪些？
答案:（1）雄性；8；X、Y； 、 、 （2）AaXWY；2；AXW、AY、aXW、、aY；分离定律
结构：组成基因的核苷酸序列可以分为不同的区段。在基因表达的过程中，不同区段所起的作用并不相同。
特点：
编码区：连续核苷酸结构，指导蛋白质的合成
意义：非编码区虽然不能编码蛋白质，但有调控遗传信息表达的核苷酸序列，对于遗传信息的表达是不可缺少的。
RNA聚合酶：是由多个肽链构成的蛋白质
功能：催化DNA转录为RNA
长丰县实验高中2014 ~2015学年第一学期高一年级生物学科
基因表达与生物性状的关系(第二课时)-高一生物备课精品课件(人教版2019必修2)
⊗ F2
F1
Lcyc基因 Lcyc基因
F1的碱基序列并没有变化，但DNA的甲基化修饰可以遗传给后代
一、表观遗传
柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传
问题9: 资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？这对你认识基因和 性状的关系有什么启示？
碱基序列没有发生变化 部分碱基发生了甲基化修饰
抑制
基因的表达
影响 表型
一、表观遗传
合作探究一：请同学们自主阅读教材P73-74，小组合作思考讨论完成问题。
讨论1：资料中，柳穿鱼和小 鼠性状改变的原因是什么？
讨论3：资料1和资料2展示的遗 传现象有什么共同点？这对你认 识基因和性状的关系有什么启示？
讨论2：资料1中，F1的花 为什么与植株A的相似？
在F2中为什么有些植株的 花与植株B的相似？
可遗传性、可逆性、DNA不变
实战训练
1.下列属于表观遗传现象的有( )
①果蝇的眼色基因所在的染色体区域，螺旋程度较高，出现红白相间的 斑点复眼
②F1高茎豌豆自交，F2出现高茎豌豆和矮茎豌豆
③男子吸烟者精子中的DNA甲基化水平高，精子活力下降
④编码酪氨酸酶的基因异常，导致白化病
A.①④
B.②③
C.①③
资料2：小鼠毛色的遗传
未甲基化修饰
甲基化修饰
Avy基因 a基因
-基因表达抑制
Avy基因 a基因
- - 基因表达抑制
Avy基因 a基因
基因表达抑制
甲基化程 度越高， Avy基因 表达受到 抑制越明 显，小鼠 颜色越深。
一、表观遗传
柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传
问题8: 分析资料1，F1的花为什么与植株A的相似？在F2中，为什么有些 植株的花与植株B的相似？
DNA的结构课件-高一生物人教版必修2
①
=
+
+
③
=
+
+
=
+
+
②
=
+++
+
=
+
+
+
④
=a，则
=
+
+
+
+
⑤
=a，则
=
+++
+++
+
+++
=
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
三、碱基互补配对原则的应用
磷酸
碱基对
一条脱氧核苷酸
链的片段
思考：这个DNA片段有多少个游离的磷酸基团（没有形成磷酸二酯键
2个
的磷酸基团）？
随堂检测
4.一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3',那么它的互补链的序列是 （ C ）
A. 5'-CTATGG-3'
B. 5'-GATACC-3'
C. 5'-GGTATC-3'
D. 5'-CCATAG-3’
20世纪40年代末50年代初，DNA被确定为遗传物质
Q：你认为遗传物质应该具备什么特点?
①多样性和特异性
探究型情境教学
②连续性。能够精确地复制自己，保证在亲子代之间的传递
③稳定性。结构稳定，保证遗传信息的准确，同时又具有可变化的机制
④可以控制生物的性状
一、DNA双螺旋结构的构建
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一、选择题
1．控制细菌的抗药性、固氮、抗生素合成等性状的基因位于
A．核区中B．质粒中C．线粒体中D．叶绿体中
2．以下说法正确的是
A．原核细胞的基因结构中没有外显子，只有内含子
B．启动子是一种转录开始的信号，即是起始密码
C．基因结构中的非编码序列通常具有调控作用
D．基因结构中的非编码序列是位于编码区上游和下游的核苷酸序列
3．原核细胞基因的非编码区的组成情况是
A．能转录形成信使RNA 的DNA 序列
B．编码区上游和编码区下游的DNA 序列
C．基因的全部碱基序列
D．信使RNA上的密码子组成
4．RNA聚合酶与基因上的RNA聚合酶结合位点结合后，在基因上的运动情况为
A．编码区上游向编码区下游B．编码区下游向编码区上游
C．不移动D．都有可能
5．下图示一真核生物的某基因结构，其中■表示能编码蛋白质的序列，加斜线的部分表示非编码区，那么该基因共有外显子和内含子的个数为
A．5、4 B．7、4 C．7、6 D．5、6
6．人的一种凝血因子的基因，含186000个碱基对，有26个外显子，25个内含子，能编码2552个氨基酸，这个基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例是
A．4％B．51.76％C．1.3％D．25.7％
7．下列说法正确的是
A．在真核细胞的基因结构中，编码区也含有不能编码蛋白质的序列
B．终止子就是终止密码子
C．基因的非编码区通常不起什么作用
D．启动子的作用是阻碍RNA聚合酶的移动
8．下面关于真核生物基因的认识完全正确的是
①编码区能够转录为相应的信使RNA,经加工参与蛋白质的生物合成
②在非编码区有RNA聚合酶结合点
③真核细胞与原核细胞的基因完全一样
④内含子不能编码蛋白质序列
A．①②③B．②③④C．③④①D．①②④
9．下列关于基因结构的叙述，不正确的是
A．原核细胞的基因结构中既没有外显子，也没有内含子
B．原核细胞和真核细胞的基因结构中都有编码区，并都能全部编码成蛋白质
C．非编码区有调节功能，但都不能编码成蛋白质
D．真核细胞基因结构编码区中，外显子能编码成蛋白质而内含子不能编码成蛋白质10．某真核细胞的一基因中，外显子编码成的蛋白质中有1000个氨基酸缩合而成，并且约200个碱基对组成一个外显子，则此基因中约有内含子多少个？
A．14 B．29 C．15 D．30
11．如果某基因的编码区中有内含子n个，则相应有外显子多少个
A．n-1 B．n+1 C．2n D．无法确定
12．人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。
该计划就是分析和测定基因组的核苷酸序列，科学家应至少分析的染色体数目和这些染色体的组成情况是
A．46，44+XX B．46，44+XY C．24，22+XY D．23，22+X或Y
13．我国遗传学家率先绘制了世界上第一张水稻基因遗传图，为水稻基因组计划作出了重要贡献。
水稻的体细胞中有24条染色体，那么水稻基因组计划至少要研究的DNA分子数为A．12个B．13个C．24个D．48个
14．我国遗传科学家率先绘制了世界第一张水稻基因遗传图，为水稻基因组计划作出了重要贡献。
水稻体细胞中有24条染色体，那么水稻基因组计划要研究的DNA分子数为
A．48个B．24个C．13个D．12个
二、非选择题
15．下图为真核细胞的基因和原核细胞的基因结构示意图，请分析回答：
（1）图中表示真核细胞基因结构的是图，依据是。
（2）图中表示编码区的有；；
（3）图中能编码蛋白质的区段有（编上号的）；7和8代表的区段之间的数目关系为。
16．2002年11月，我国科学家采用克隆步移法完成了对水稻粳稻基因组第四号染色体全长序列的精确测定，拼接后总长为3500万碱基对，精确度为99．99%，覆盖了染色体全长序列98%的区域，达到国际公认的基因组测序图的标准。
同时，我国科学家对水稻第四号染色体所含基因进行预测分析，鉴定出4658个基因，并注释在染色体的准确位置，为进一步鉴定这些基因的功能奠定了基础。
“国际水稻基因组测序计划”始于1998年，由日本、美国、中国等11个国家和地区发起并参与，我国承担水稻第四号染色体的测序工作。
请回答：
(1)“国际水稻基因组测序计划”中的测序是指测定( )
A．DNA的碱基排列顺序B．基因的排列顺序
C．信使RNA捧列顺序D．蛋白质的氨基酸排列顺序
(2)在水稻第四号染色体中，估计基因的碱基对数目不超过碱基对的10％。
则平均每个基因最多含有个碱基对。
(3)水稻某基因中有碱基1200个，则它控制合成含二条肽链的蛋白质所具有的氨基酸、脱去水分子数分别是。
参考答案：
一、选择题
1.B；
2.C；
3.B；
4.A；
5.A；
6.A；
7.A；
8.D；
9.B；10.A；11.B；12.C；13.A；14.C；15.
二、非选择题
15.（1）A 编码区是间断不连续的，含有内含子（2）2 5 （3）5、7 外显子比内含子大1
16.(1)A (2)751 (3)200 198。